ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Стойкость в химически агрессивных средах из "Фторэластомеры" К числу химически агрессивных сред, вызывающих необратимые изменения химической структуры фторэластомеров, относятся сильные окислители, минеральные кислоты, основания, водные растворы солей, галогены и др. Эти среды обычно являются многокомпонентными и раздельное действие компонентов зависит от скорости диффузии и реакционной способности по отношению к резине. Эти факторы в свою очередь зависят от рецептуры смеси, степени сшивания, степени сжатия резины в узле и многих других факторов. Все это позволяет лишь качественно определять соответствующие закономерности, поэтому для оценки работоспособности резин рекомендуется проводить стендовые или эксплуатационные испытания. [c.219] Химическая стойкость резин определяется прежде всего типом каучука. Кроме того, важное значение имеет химическое строение поперечных связей. Если реакционная способность группировок, входящих в состав сшивки, выше, чем в цепи каучука (например, при аминной или бисфенольной вулканизации СКФ-26), то стойкость резин из фторкаучуков уменьшается, Более стойкими являются радиационные и пероксидные резины [225], Большое значение имеет и правильный выбор наполнителя. [c.219] Резины на основе фторуглеродных каучуков отличаются высокой стойкостью к действию сильных окислителей (например, 90%-ного пероксида водорода), концентрированных азотной, серной, соляной, фосфорной и фтористоводородной кислот, элементарного брома и т. д. [1] и превосходит в этом отношении резины из других каучуков. При действии азотной кислоты на фторкаучуки СКФ-32 и СКФ-26 происходит уменьшение прочности и повышение относительного удлинения, которые после удаления кислоты и высушивания образцов почти полностью восстанавливаются. Однако после воздействия 96%-ной азотной кислоты наблюдается значительное увеличение набухания каучуков в воде (контрольные образцы набухают в воде на 1—2%, а образцы после воздействия азотной кислоты — на 30—40% [68]). На основании этих данных и результатов ИК-спектроско-нических и вискозиметрических исследований сделан вывод, что азотная кислота не разрушает молекулярных цепей в СКФ-32 и СКФ-26 и не вызывает существенных изменений в структуре эластомера. Уменьшение прочности и повышение относительного удлинения каучуков в набухшем состоянии происходит преимущественно вследствие ослабления межмолекулярного взаимодействия в эластомере. Степень набухания фторкаучуков СКФ-32 и СКФ-26 в концентрированной азотной кислоте примерно одинакова. [c.219] Кислотостойкость резин на основе фторэластомеров в существенной мере зависит от рецептуры резиновой смеси и прежде всего от типа вулканизующей системы. [c.219] Согласно данным, приведенным в табл. 5.7, наиболее стойки к действию азотной кислоты радиационные и пероксидные вулканизаты, содержащие углерод-углеродные поперечные связи [68]. Вулканизаты, полученные под действием гексаметилендиамина и бифургина (поперечные связи, содержащие С—Н- и С = К-группы) менее стойки. [c.220] Густота вулканизационной сетки практически не влияет на степень изменения свойств вулканизатов при их взаимодействии с кислотой в случае пероксидных вулканизатов. Для аминных вулканизатов увеличение густоты сетки может замедлить разрушение вулканизационной структуры под действием кислоты. Достаточно высокой стойкостью к азотной кислоте при 20 °С обладают резины на основе СКФ-260, вулканизованные пероксидами. После воздействия кислоты в течение 10 сут они сохраняют условную прочность на 49% , а степень набухания составляет 24% (масс.) [3, с. 368]. Пероксидные вулканизаты вайтона УТ-К- бЭО после выдержки в 70%-ной азотной кислоте (168 ч при 170°С) набухают на 6,4%, имеют условную прочность 7,5 МПа, относительное удлинение 280% и твердость 71 уел. ед. [246]. Наибольшую стойкость к 90%-ной азотной кислоте имеют резины на основе перфторированных эластомеров. Так, резины из калреза работоспособны в 90%-ной азотной кислоте 2950 ч при 23°С [52]. Наилучшими наполнителями являются диоксид кремния и каолин, а акцептором фтористого водорода— оксид свинца [221, с. 407 247]. [c.220] Высокую стойкость Проявляют резины из фторкаучуков в 98%-ной серной кислоте. Отмечается некоторое влияние содержания фтора в каучуке на поведение резин при старении в этой кислоте при повышенных температурах. Так, резина на основе флуорела 2176 (содержание фтора 65%) полностью деструк-тируется и разрушается уже после старения в течение 3 сут в концентрированной серной кислоте при 149°С. Старение резины из вайтона VT-R 4894 (67% фтора) в указанных условиях приводит к 75%-ной потере прочности и увеличению относительного удлинения, но по внешнему виду поверхности экспонированных образцов нельзя сделать никаких выводов о протекании химического разрушения [198]. Вместе с тем имеются сведения о возможности замены до 20% фторкаучука акрилатным без ухудшения стойкости даже при 170°С [63, с. 187]. [c.221] В контакте с концентрированными кислотами—азотной и серной, а также их смесями с успехом использовались электропроводящие резины на основе фторкаучука СКФ-26 с техническим углеродом П2437 [251]. При этом в течение 30 сут электросопротивление резин сохраняется на исходном уровне, а прочность уменьшается на 40—50%. [c.223] Калрез выдерживает 3000 ч в горячей водной щелочи, 1 год в контакте с водяным паром при 265 °С, устойчив к жидким аминам при 130—230°С, к безводному и водному аммиаку, к оксиду углерода под давлением при 230—240°С по крайней мере 18 мес., стоек к дымящей азотной, серной и соляной кислотам. В отличие от фторкаучуков на основе ВФ он практически не набухает в ацетоне, этилацетате, тетрагидрофуране. [c.223] Подробно исследовано поведение резин из фторкаучуков в контакте с иод-иодидным электролитом, используемым в хемо-тронных изделиях. Набухание резин из СКФ-26, СКФ-32 и СКФ-260 в иод-иодидном электролите не превышает 5% [252]. [c.223] Однако после экспозиции при 40°С в течение 7 сут условная прочность резин уменьшается на 30—35%, а их относительное удлинение возрастает примерно на 40%. Кроме того, при длительном двустороннем контакте с резиной из фторкаучуков несколько уменьшается концентрация иода в растворе электролита. Как и при воздействии кислот, стойкость резин из фторэластомеров к иод-иодидному электролиту, по-видимому, сильно зависит от типа поперечных связей, а правильный выбор способа вулканизации позволяет повысить стойкость фторкау-чуковых резин в такой среде. [c.224] Большую сложность представляет выбор резин для уплотнительных деталей нефтепромысловых установок для работы в контакте с природным газом, содержащим сероводород. Оценка поведения при старении в восьми средах при 150°С, имитирующих условия нефтепромыслов (НаЗ и подкисленные растворы солей цинка и меди), бисфенольного вулканизата сополимера ВФ и ГФП, бисфенольного вулканизата сополимера ВФ, ГФП и ТФЭ и пероксидного вулканизата сополимера ВФ, ГФП и ТФЭ показала, что при старении в этих условиях они сохраняют приемлемые показатели. Добавки аминов и ингибиторов коррозии снижают стойкость вулканизатов фторкаучуков при старении. Пероксидные вулканизаты фторкаучуков в большей степени сохраняют исходные свойства при старении, чем бис-фенольные. Преимущества фторкаучуков перед БНК обнаруживаются, когда температура испытания превышает 150°С. При старении в среде дизельного топлива стойкость резин из фторкаучуков выше, чем резин из СКН во всех выбранных условиях испытания [253]. [c.224] Примечание. А — кислород Б — кислород с парами воды, В — пары воды. [c.225] Резины на основе СКФ-32, также как и резины на основе СКЭП, обладают недостаточной стойкостью к действию плесневых грибов и не могут быть использованы без специальных защитных средств для эксплуатации в жарком и влажном климате [256]. [c.226] Вернуться к основной статье